Литейные магниевые сплавы. Деформируемые магниевые сплавы

Деформируемые магниевые сплавы

К числу деформиру­емых относятся сплавы с алюминием, цинком и марганцем, причем спла­вы с марганцем термиче­ской обработкой не упро­чняются. К сплавам этой системы относятся МАГ (1,3…2,5 % Мn). По структуре - это смесь твердого раствора мар­ганца в магнии и кристаллов почти чистого марганца. Сплав МА3 от МА1 отличается дополнительным леги­рованием церием (0,2 %). Церий выделяется в магнии в виде высокодисперсных частиц МgСе, которые повы­шают механические свойства. Термической обработкой эти сплавы также не улучшаются и поставляются в отожженном состоянии.

В деформируемых сплавах системы Мg - Аl - Zn, со­держащих 4…8 % Аl, 0,2…1,5 % Zn, 0,15…0,5 % Мn цинк повышает не только прочность, но и пластичность. К наи­более применяемым сплавам на этой основе относятся МА2 (3…4 % Аl; 0,2…0,8 % Zn; 0,15…0,5 % Мn) и МА5 (7,8…9,0 % Аl; 0,2…0,8 % Zn; 0,15…0,5 % Мn).

Используют также деформируемый сплав системы Мn - Zn - Zr, содержащий 5…6 % Zn и 0,3…0,9 % Zr. Его термическая обработка состоит в искусственном ста­рении при 160…170 °С в течение 24 ч. Маркируется этот сплав как МА14 или ВМ65-1. Он относится к числу жа­ропрочных магниевых сплавов. Недостатком подобных сплавов является их плохая свариваемость и образова­ние трещин при горячей прокатке.

По химическому соста­ву многие литейные сплавы близки к деформируемым. В них вводят те же легирующие элементы - алюминий, цинк, марганец, кремний, церий, цирконий, но в несколь­ко больших долях. Наибольшее распространение полу­чили литейные сплавы на основе системы Мg - Аl - Zn, с содержанием 5…10 % Аl и 0,2…3,0 % Zn, маркируемые как МЛ4, МЛ5, МЛ6. Сплавы на основе системы Мg - Zn - Zr, содержащие 4,0…9,0 % Zn; 0,6…1,1 % Zr (МЛ8, МЛ12, МЛ15, МЛ17, МЛ18), а также сплавы, со­держащие цирконий и редкоземельные элементы (0,4…1,0 % Zr; 0,1…0,7 % Zn; 2,5…4,0 % РЗМ), маркируются как МЛ9, МЛ10, МЛ11, МЛ19, и их применяют как жаро­прочные. Механические свойства литейных магниевых сплавов ниже, чем деформируемых, что обусловлено бо­лее крупным зерном. Измельчения зерна достигают пе­регревом расплава перед разливкой, введением неболь­ших количеств специальных присадок (мела, магнезита, хлорного железа, циркония), а также изменением усло­вий их кристаллизации. Следует отметить, что перегрев эффективен только для сплавов магния с алюминием. Для магниевых сплавов характерна малая жидкотекучесть. Лучшими литейными свойствами обладают спла­вы МЛ5, МЛ6, и их используют для литья, как в землю, так и в кокиль.

Структура сплавов МЛ5 и МЛ6 состоит из твердого раствора алюминия в магнии и фазы Мg₄А1₃. У сплава МЛ5 хорошее сочетание литейных и механических свойств. Его применяют для отливок коробок передач, картеров двигателей и других деталей. У сплава МЛ6 литейные свойства лучше, чем у сплава МЛ5, поэтому его применяют для отливок сложных тяжелонагруженных деталей.

Выплавку магниевых сплавов проводят в железных тиглях под слоем флюса, а при разливке струю металла защищают от окисления порошком серы. В формовочную землю для уменьшения вредных последствий, связанных с окислением металла, добавляют фтористый алюминий, растворяющий в себе Аl₂O₃. Для предохранения от кор­розии изделия из магниевых сплавов оксидируют, а за­тем наносят лакокрасочные покрытия.

Применяют магниевые сплавы в авиации (кромки крыльев, корпуса приборов и др.), ракетной технике (корпуса, топливные и кислородные баки), для кожухов приборов электронной аппаратуры в управляемых сна­рядах и т. п. Магниевые сплавы считают перспективными для применения в табачной промышленности. В метал­лургической промышленности магний широко использу­ют в качестве раскислителя и восстановителя при полу­чении титановых сплавов. Магний является также эф­фективным модификатором структуры чугунов.